Question

10．如圖所示，電源電壓12V，滑動變阻器標(biāo)有“10Ω，1A”字樣，燈L₁、L₂分別標(biāo)有“6V  6W”和“3V  3W”字樣．只閉合S₁、S₃時，滑動變阻器滑片P位于某位置，燈L₁、L₂均正常發(fā)光，則通過燈L₁的電流為1A，滑動變阻器消耗的電功率P₁；此時只閉合S₁，S₂，為保證燈L₁正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向右移動（選填“左”或“右”），滑動變阻器消耗的電功率為P₂，則P₁：P₂=1：2．

Answer 1

分析 （1）只閉合S₁、S₃時，燈L₁、L₂與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)P=UI即可求出燈泡L₁的電流，利用P=UI可知總功率，由于兩燈正常發(fā)光，則燈泡的實際功率與額定功率相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點即可求出P₁；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可知燈L₁的阻值R₁，只閉合S₁，S₂，為保證燈L₁正常發(fā)光，L₁與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)電路中阻值的變化判斷電流的變化，根據(jù)電流與L₁正常發(fā)光的電流大小，判斷得出變阻器滑片P的移動方向；
由于燈L₁正常發(fā)光，利用P=UI求出總功率，然后燈L₁正常發(fā)光的功率可求出P₂；最后即可求出比值．

解答 解：（1）只閉合S₁、S₃時，由于燈L₁正常發(fā)光，由P=UI得：通過燈L₁的電流為I₁=$\frac{{P}_{額1}}{{U}_{額1}}$=$\frac{6W}{6V}$=1A；
所以此時電路電流I=I₁=1A；則總功率P=UI=12V×1A=12W，
由于兩燈正常發(fā)光，燈泡的實際功率與額定功率相等，
所以P₁=P-P_L1-P_L2=12W-6W-3W=3W；
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端電壓U_左=U-U₁-U₂=12V-6V-3V=3V；
由I=$\frac{U}{R}$可知此時滑動變阻器連入的阻值R_左=$\frac{{U}_{左}}{{I}_{\;}}$=$\frac{3V}{1A}$=3Ω；
（2）只閉合S₁，S₂，L₁與滑動變阻器右邊電阻串聯(lián)，則R_右=R-R_左=10Ω-3Ω=7Ω；
由I=$\frac{U}{R}$可知燈L₁的阻值R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知此時總阻值R_總=R₁+R_右=6Ω+7Ω=13Ω；
則電流為I′=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{12V}{13Ω}$≈0.923A＜1A；
所以，為保證燈L₁正常發(fā)光，應(yīng)減小變阻器連入電路的阻值，則滑片P應(yīng)向右移動；
由于保證燈L₁正常發(fā)光，則P_總=UI₁=12V×1A=12W，
所以P₂=P_總-P_L1=12W-6W=6W．則P₁：P₂=3W：6W=1：2．
故答案為：1；右；1：2．

點評 本題關(guān)鍵是要弄清開關(guān)的斷開、閉合是電路的連接形式發(fā)生的變化，明確變阻器連入電路阻值大小的突破口，同時要正確應(yīng)用串聯(lián)電路的電流、電壓特點．